· 相對于傳統(tǒng)方式，振鏡式激光焊接機以高速移動的掃描鏡片代替二維工作臺，配合強大圖形處理功能的專業(yè)軟件，實現(xiàn)了程序控制的瞬時多點焊接，有效地提高了生產(chǎn)效率和靈活性。

 LWS—300S振鏡掃描激光點焊機是公司引進國外先進技術，在關鍵部件采用優(yōu)質(zhì)進口部件生產(chǎn)而成的，焊機使用了掃描鏡組的動態(tài)焊接工藝，并采用掃描鏡片的移動代替工件移動或焊接鏡組移動的方式，使振鏡鏡片在掃描鏡頭內(nèi)將激光光束快速在焊點之間切換，焊點之間的距離越大，工件上的焊點數(shù)量越多，優(yōu)勢越明顯。采用這種技術，焊接時間可以降低60％。因此，一個掃描鏡組工作站可以代替幾個傳統(tǒng)的焊接工作站。

激光焊接機系統(tǒng)組成

圖1 激光焊接機外形

該激光焊接機（如圖1所示）主要由激光器系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、振鏡掃描系統(tǒng)、計算機控制系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)五部分組成。

1. 激光器系統(tǒng)

激光器系統(tǒng)主要由激光工作物質(zhì)、泵浦氙燈、聚光腔及諧振腔組成。振鏡式激光焊接機激光工作物質(zhì)為YAG棒。主要參數(shù)如表1所示。

表1 激光器系統(tǒng)主要參數(shù)
 

2. 電源系統(tǒng)

電源系統(tǒng)主要由主電源、觸發(fā)電路、控制電路和保護電路等組成，具有過壓、過流保護裝置，其電源、脈寬和頻率均可調(diào)，可以根據(jù)需要設置輸出波形，以便于焊接不同材料。該電源操作面板具有電流、脈寬頻率。具體技術指標如表2所示。

#p#分頁標題#e#表2 電源系統(tǒng)技術指標

3. 光路及振鏡掃描系統(tǒng)

（1）光學系統(tǒng)：選用1064nm基于振鏡的高精度反射、聚光系統(tǒng)。

（2）擴束鏡：選用光束反射前多倍擴束組合透鏡。

（3）激光校正：選用0.6328um的He-Ne激光準直系統(tǒng)指示光軸位置，指示光與激光同軸，在加工時可達到尋跡指示的功能，并及時進行精確對位。

（4）高速掃描振鏡：是使激光按照預定軌跡運行的執(zhí)行機構(gòu)，它主要由高精度電機、電機驅(qū)動板、反射鏡、F-θ透鏡及直流供給電源組成。其中F-θ透鏡為進口配件，焦距f=100 mm（或160mm），工作幅面70mm×70mm（標準）或110mm×110mm（可選配）。

 4. 計算機控制系統(tǒng)

計算機控制系統(tǒng)采用專用工業(yè)計算機，配置Inter P4處理器，抗干擾的工業(yè)主板，中文Windows 2000操作系統(tǒng)。同時，我公司還精心開發(fā)了基于Windows界面的專業(yè)激光焊接軟件，具備PHOTOSHOP、COREDRAW、AUTOCAD等多種繪圖功能，系統(tǒng)采用標準工業(yè)控制卡對激光器和掃描頭進行數(shù)據(jù)傳輸，速度較傳統(tǒng)方式提高近1倍；且具有個性化的Windows用戶界面設定。

5. 冷卻系統(tǒng)

激光專用冷卻系統(tǒng)是固體激光器中必不可少的輔助裝置。在固體激光器中，輸入脈沖燈中的能量只有很少一部分轉(zhuǎn)化為激光能量，其余均轉(zhuǎn)化為熱的形式損耗掉了。經(jīng)綜合考慮本冷卻系統(tǒng)采用一體化的3P水冷機，溫差在±0.1℃范圍內(nèi)。

其他配置

該焊接機采用三維電動可調(diào)式工作臺，操作方便靈活，定位精度高。X、Y、Z三個方向可實現(xiàn)電動、手動調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍200mm×80mm×200mm。連接光纖傳導器和掃描工作臺（如圖2所示）配合使用。

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圖2 掃描工作臺

此外，在實際使用中可配備多套夾具以滿足高速的上下料工作。例如，應某公司圓柱型電池極耳的焊接要求，我們推薦了平板式工裝夾具，此方式為固定工件式焊接，在110 mm×110 mm的夾具范圍內(nèi)安裝多個蓋帽，當夾具運行到工作狀態(tài)下，激光在軟件控制下快速掃描完成焊接工作，焊接完后，按下按鈕，夾具自動退出，放上另一套放滿工件的夾具，再運行到工作狀態(tài)。

設備優(yōu)勢

該設備焊接速度快、焊斑小（焦點處光斑直徑僅為0.3mm），焊接熱量少，熱變形小。產(chǎn)品的導光系統(tǒng)通過振鏡的快速移動，使激光的點焊能夠高效穩(wěn)定地進行。根據(jù)焊接材料的不同，可以設定輸出能量波形、進行波形控制，以達到更為理想的焊接效果。焊接機采用工業(yè)控制機和進口PLC的雙向控制，使高速度振鏡系統(tǒng)與數(shù)控工作臺能夠很好地結(jié)合在一起，與傳統(tǒng)的步進電機運動、激光光路固定連續(xù)焊接方式相比，焊接效率可提高10倍以上，實現(xiàn)激光在線焊接全自動化。例如，選用原先的硬光路傳輸?shù)募す夂附訖C焊接極耳（2點），效率為1100個/h；選用振鏡掃描式激光點焊機焊接極耳（多點）能達到2000個/h。焊接速度達到1~20點/s，有效縮短了焊接時間，所以特別適用于手機屏蔽罩、金屬手機或金屬電容器外殼、硬盤、微電機、傳感器等超薄形不銹鋼電路板嵌件的點焊，尤其是圓柱電池極耳的焊接。目前該設備已在天津力神、ATL以及BYD等多個大公司得到使用，效果良好。